内蒙古大唐国际托克托发电公司：远距离输电技术的求索之路

　　大型火电基地电力外送规划研究时揭示了我国电力对远距离、大容量输电技术以及安全、经济、可靠输电方案的巨大紧迫需求，于是原华北电管局与华北电力设计院共同提出了这样一个课题：远距离、大容量输电技术及安全经济输电方案的研究，此项课题逐步分解为三个研究方向，一是串补输电，二是紧凑型线路，三是安全经济输电方案。

内蒙古大唐国际托克托发电公司作为国内大型的火电厂，功率送出受到制约，而串补是一种十分经济有效的远距离交流输电措施，已得到了广泛地应用，且串补度越高越经济。但是，托克托电厂采用串补输电后，将很有可能造成电厂机组出现次同步谐振(SSR)问题。若能妥善解决严重SSR问题，就可以解决火电基地电力远距离独立输送这一制约发电厂的难题。　

难度最大的串补工程

　　由于国内外还没有应用阻塞滤波器加串补增大电量送出的经验，托电成为第一个吃螃蟹的人，攻克的一个个难关，最终的胜利得益于心中必胜的信念。

“这套世界最大的串补装置成功投运，长了大唐人的志气，长了中国人的志气！”曾经参与这项工程的老员工王有忠激动地表示。

在此之前最大送出容量只有394万千瓦，而对于总容量480万千瓦来说相当于有86万千瓦容量不能送出，严重影响了该公司的经济效益。为提高托电输电线路的送出能力，经华北电网公司以及华北电力设计院、华北电科院、美国GE公司等单位长期研究，决定由托电负责在厂内加装抑制串补投运后产生的次同步谐振的阻塞滤波器装置，由华北电网公司负责在已建输电线路的基础上，在浑源开闭所加装串补装置，从而共同解决送出瓶颈问题。 此项方案经济性高、输电能力大、安全可靠性好，并针对发挥该方案优势的最大障碍——次同步谐振(SSR)问题开展了长期的研究、试验与验证工作，在SSR措施选择与研究、机组轴系优化设计、阻塞滤波器成套设计、机组轴系参数准确测试、发电机参数准确测试、SSR分析研究方法等相关的技术领域均取得了较大突破，并成功在托电实现了典型示范应用。

由于线路长、输送容量大、工况复杂，特别是串补投运后会产生次同步谐振等不利因素，使这一工程成为迄今为止世界上难度最大的串补工程。

阻塞滤波器安装、调试

接过“接力棒”自主研发

　　从2004年开始，托电与华北设计院、华北电科院、美国GE公司等各参与方通力协作，开展了工程设计、参数采集、数据处理、方案确定、工程招标、设备选型、监造、现场安装、调试等各项工作。阻塞滤波器工程采用美国GE公司设备及技术，GE公司派出技术专家进行安装调试。据参加过调试的技术人员回忆，有一次美国GE公司专家在安装调试中，连续熬了三天三夜没能成功，最后用担架将其从现场抬出。由于工程难度大，GE公司专家对此项工程失去了信心。

然而美国专家的离开并没有导致工程的中断，托电公司技术人员与华北电力设计院、华北电科院的技术人员接过“接力棒”，他们经过反复研究，攻克一道道难关，自主解决了工程难题，大大长了中国人的志气。

在参与各方的共同努力下，阻塞滤波器装置于2008年3月按工程节点正式安装完毕。随着调试、试验完毕，2011年1月11日，托源侧四套串补投入运行，托电送出负荷极限由394万千瓦提高至470万千瓦。

2013年3月29日，托克托发电公司生产调度中心欢呼声不断，该公司送出线路8套串补全部投运；19时17分，全厂最高负荷达到了481.5万千瓦，这是托电公司投产后首次实现8台60万千瓦机组同时满负荷运行，标志着该公司电力输出能力不再受限，实现建厂以来历史性突破。

项目成功应用意义深远

　　线路串补的投入有效地解决了托电公司8台60万千瓦机组和五期工程2台66万千瓦机组电力送出瓶颈的制约，为大负荷时期稳发、增发电量和五期工程的开工建设提供了有力保障，增强了企业的盈利能力，为打造蒙西煤电效益基地奠定了坚实的基础，也为集中大规模输电技术的应用起到良好的示范作用。

2014年6月26日，中国电机工程学会在北京组织召开了“串补输电及抑制严重次同步谐振(SSR)技术研发及应用”项目技术鉴定会。鉴定委员对本项目成果的主要鉴定意见如下：项目为国内首创，整体达到国际先进水平，异步自励磁参数测辨及抑制技术达到国际领先。托电串补和阻塞滤波器系统已成功实施，至今运行近五年，经济稳定甚好，从而为上述串补输电方案提供了一个更加典型的示范。

该项目获2015年中国电力科学技术进步二等奖。此外还获得中国大唐、华北电网和华北电力设计院的相关科技进步一等奖4项。该项目获得4项授权的发明专利，包括新型阻塞滤波器、阻塞滤波器失谐故障的继电保护方法、发电机异步自激振荡保护装置及保护方法和同步发电机参数获取方法及系统。

该工程提出的3至4回串补线路远距离送电至负荷中心的方案解决了托克托、锦界、府谷、上都等电厂的远距离输电问题，保证了京津冀的电力供应，降低了东部地区的排放总量，节约了线路走廊，推动了内蒙、陕北边老区的经济发展；托电面临着目前世界上最严重、复杂的SSR问题，其成功解决已经成为一个新的示范，为火电远距离安全经济输送提供了新的思路；本工程近20年的持续研究和技术攻关，先后与浙江大学、清华大学、华北电力大学以及中国电力科学研究院合作，培养和锻炼了大批技术人才，在多个领域的技术突破和创新提升了我国的设备设计制造水平，丰富了相关理论、试验和研究方法，提高了设备相关参数试验测量精度，拉近了仿真与实际的距离，推动了电力科技和相关领域的进步。